2020 Fiscal Year Research-status Report
ドーパミン神経回路を利用した運動機能向上技術の開発
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19K19937
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
九里 信夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (10761299)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ドーパミン神経 / 光学イメージング / モデル動物 / 脳血管障害 / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、中脳腹側被蓋野に局在するドーパミン神経の活性化が脳血管障害後の運動機能回復に与える影響を明らかにすることを目的とする。本年度は、ラットの腹側被蓋野に同心円刺激電極を慢性留置し、運動課題（ロータロッド課題）中の腹側被蓋野の電気刺激が課題成績に与える影響を検証した。電気刺激は、二相性パルスをロータロッド課題の最中に2.5Hz（40rpm時の歩数/秒と同一）の頻度で与え、4 - 40rpmへと線形に加速していく車軸上での滞在時間の平均値を、電極留置手術のみを行った非刺激群との間で比較した。その結果、電気刺激群では車軸上滞在時間が長くなる傾向がみられたものの、個体間のばらつきが大きかった。また、並行してチャネルロドプシン遺伝子を搭載したアデノ随伴ウイルスを一次運動野に投与し、逆行性標識されたニューロンの脳内分布を組織学的手法により解析した。その結果、二次運動野などの大脳皮質領域に加え、前脳基底部や腹側被蓋野において、逆行性標識ニューロンが同定された。そこで、腹側被蓋野に光ファイバーを設置し、ロータロッド課題の最中に光刺激を行い、課題成績に与える影響を検証した。しかしながら、刺激による課題成績の変化は認められなかった。また、中脳腹側部を非侵襲的に活性化させるため、大脳皮質上から一次運動野に印加した直流電気刺激が、近傍の大脳皮質領域や腹側被蓋野の神経活動に与える影響を解析し、その結果の一部を、国際誌にて発表した（Kunori and Takashima, Neuroscience letters, 2021）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度の1-3月末の期間、新型コロナウイルスの感染拡大により、動物実験の実施が困難であった。そのため、脳損傷モデル動物の作成や、モデル動物を用いた神経活動操作・計測実験を開始することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳損傷モデル動物を対象に、電気刺激や光刺激による腹側被蓋野の活性化が四肢の協調運動や上肢の巧緻動作に与える影響を、ロータロッド課題のリーチング課題により検証する予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年末、2020年度末に調達請求した消耗品の納品が年度をまたいだため。
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